对野生作物进行驯化改良，可以培育出适合人类现代生产生活需要的农业作物。近日，中科院遗传与发育所研究员田志喜课题组对DNA甲基化在大豆驯化改良中的变异研究取得进展，相关成果在线发表于《基因组生物学》。
论文第一作者、中科院遗传与发育生物学研究所博士生申妍婷告诉《中国科学报》记者，野生作物驯化改良是对作物群体基因组多样性进行选择，目前相关研究主要集中在自然遗传变异对作物驯化和改良的重要性上，已经在DNA水平鉴定到了大量的驯化选择区间。除遗传变异外，表观遗传在植物的生长发育过程中起到非常重要的作用，但对其在作物驯化改良中的变异却鲜有研究。
研究人员以表观遗传信号中研究最广泛的DNA甲基化为研究对象，利用全基因组重亚硫酸盐测序法，对包括9个野生种、12个农家种和24个栽培种在内的45个大豆品种进行了测序及分析。通过亚群之间的甲基化水平比较，分别从野生种到农家种的驯化过程中，以及从农家种到栽培种的改良过程中鉴定到4248个和1164个DNA甲基化水平发生变化的差异甲基化区间。发现它们的长度差异显著、极少重叠、染色体分布没有相关性、基因组结构组成差异大。
研究还表明，与代谢有关的基因在大豆驯化期间表现出显著的DNA甲基化水平变异，特别是与碳水化合物代谢相关的基因。大豆驯化期间代谢相关基因的显著DNA甲基化水平变化可能与生物量和产量改善或高油含量有关。
该研究首次在群体水平对表观遗传在作物驯化中的作用进行了解析，为不同种质的DNA甲基化提供了有价值的图谱，并剖析了大豆驯化过程中DNA甲基化变异与遗传变异之间的关系，表明表观遗传变异确实可以为培育更优良的作物提供新思路。
